地质灾害监测技术现状和发展趋势研究

郝红芳

摘 要：我国地貌特征复杂，南北气候差异大，地质结构也多样复杂，是地质灾害的频发区域，地质灾害严重影响了我国的国民经济发展和国民生命财产安全，因此必须要大力发展研究地质灾害监测技术，以减少地质灾害给国民带来的危害和损失。

关键词：地质灾害监测技术；发展趋势；分析

一、地质灾害监测概述

地质灾害监测的主要任务为监测地质灾害时空域演变信息、诱发因素等，最大程度获取连续的空间变形数据。应用于地质灾害的稳定性评价、预测预报和防治工程效果评估。地质灾害监测是集地质灾害形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体的综合技术。当前地质灾害的监测技术方法研究与应用多是围绕崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害进行的。

二、地质灾害监测方法技术现状

（一）地面沉降监测技术。在地下水过量超采时，易诱发地面沉降。地面沉降的危害是巨大的，是长期不可逆转的，属于永久性的危害，同时，地面沉降也具有区域性。在我国，已发现50多座大中型城市有地面沉降出现，占到我国城市总数的25%以上。其中，80%都分布在沿海地区，较为严重的地区包括有上海、苏州、宁波、天津等，内蒙呼和浩特以及山西大同等内陆盆地沉降问题也较为明显。根据不同的土质条件，将地面沉降归为三大类：（1）由于有机土疏干引发的地面沉降；（2）由于含水层压实诱发的地面沉降；（3）由于洞穴塌陷导致的地面沉降。目前，对于地面沉降的监测手段主要是地下水水位动态监测、土体应力应变研究系统、GPS全球定位系统、标记物测量、大地测量法、钻孔伸长计法等。

（二）地面裂缝的监测技术。地裂缝的出现，多是由于自然或人力因素导致地表岩和土体发生开裂，并在地面形成具有一定长度或宽度的裂缝。当这类情况出现在人类活动区域时，便会带来生活的不便和威胁。导致地裂缝出现的原因很多，主要包括地壳本身的运动、水的流动以及人类的活动。现阶段对地裂缝的监测方法主要包括：（1）针对地形地质较为复杂的山区，利用音频大地电场仪对地裂缝的深度和延伸程度进行勘察；（2）通过观察地面裂缝两侧定点的位移变化；（3）浅层高分辨率的纵波反射法。通过监测数据，掌握地裂缝的变化情况和发展趋势，然后采取相应的处理措施，减少灾害。

（三）泥石流的监测技术。目前，对于泥石流的监测技术的发展，还处于较为年轻的阶段，所采用的监测技术大多是基于降水量的统计，结合该区域内的历史灾害和地貌特征以及地质植被等来确定发生泥石流的临界降水量。不同的研究情况下，有不同的临界降水量指标，包括有日临界降水值、小时临界降水值、10 min临界降水值等。临界降水量指标的准确值很难确定，而且目前配合的降水预报系统准确度也不高，因而，不准确的降水预报加上不准确的临界降水量指标，对泥石流的预报很难达到可信的目的。为了改进这一情况，便只是使用模糊的临界降水量，同时，结合其他的相关因素来确定发生泥石流的概率等级；此外，目前还有结合雷达技术等遥感技术的方法获取降水的信息，来加强泥石流预报的准确性。

（四）山体滑坡以及崩塌的监测技术。山体的滑坡和崩塌，在环境地质灾害中是最为常见的现象，同时其危害也很大，因而也是目前地质灾害的监测工作中的重点对象。针对山体滑坡和崩塌，主要观测有水的动态观测和地表位移动态观测。涉及的方法较多也较为灵活，例如，地表的位移动态观测时，可根据不同的地理地貌选择使用较为简易的或精密的观测方法。简易的方法，即指仅使用木桩等在裂缝的两侧进行直接测量位移的动态变化。精密方法涉及使用较为专业的设备，例如构建观测网，利用经纬仪和水平仪对平面以及高程的位移变化进行精确测量。除开地表的位移动态观测，也有对其深部进行位移观测，技术包括测斜仪法、同位素标记法、金属球法等。

三、地质灾害监测技术的发展趋势

（一）高精度、自动化、实时化的发展趋势。光学、电学、信息学、计算机技术和通信技术的发展同时，给地质灾害监测仪器的研究开发带来勃勃生机；能够监测的信息种类和监测手段将越来越丰富，同时某些监测方法的监测精度、采集信息的直观性和操作简便性有所提高；充分利用现代通讯技术提高远距离监测数据信息传输的速度、准确性、安全性和自动化程度；同时提高科技含量，降低成本，为地质灾害的经济型监测打下基础。

（二）新技术方法的開发与应用。调查与监测技术方法的融合：随着计算机的高速发展，地球物理勘探方法的数据采集、信号处理和资料处理能力大幅度提高，可以实现高分辨率、高采样技术的应用；地球物理技术将向二维、三维采集系统发展；通过加大测试频次，实现时间序列的地质灾害监测。智能传感器的发展：集多种功能于一体的、低造价的地质灾害监测智能传感技术的研究与开发，将逐渐改变传统的点线式空间布设模式；由于可以采用网式布设模式，且每个单元均可以采集多种信息，最终可以实现近似连续的三维地质灾害信息采集。

（三）建立完善监测数据资料库。随着计算机网络等技术的不断发展，我国已经加大了在国家和省级建立地质灾害数据库以及网络信息服务的力度。目前，在上海和三峡库区地质灾害监测网络数据库已经相当成熟，但仍需进一步完善全国范围内的网络化数据库。

四、结语

地质灾害监测是一种综合性的技术体系，建立科学、规范的地质灾害监测体系需要认真分析地质灾害的发展规律，掌握正确的技术发展方向，以此来优化监测技术，进而促进我国地质灾害监测技术的发展。

参考文献

[1] 何朝阳，巨能攀，黄健.地质灾害监测数据集成系统设计及实现[J].工程地质学报，2014（03）.

[2] 何朝阳，巨能攀，黄健.地质灾害海量监测数据处理方法研究[J].安全与环境工程，2014（05）.